عنصر الماغنسيوم

Admin المساهمات : 123 تاريخ التسجيل : 08/01/2008

الماغنيسيوم ..

لمحة تاريخية :
اشتق اسم المغنيسيوم من " مغنيسيا" وهي منطقة في آسيا الصغرى تم العثور بها على مركبات المغنيسيوم، وفي عام 1965م ، استطاع نيهيمها كرو (Nehemiah Grew) فصل كبريتات المغنيسيوم (Epsom Salt) من معادن مياه في منطقة أبسوم بانجلترا. وفي عام 1808م استطاع دافي (Davy) استخلاص شوائب مغنيسيوم بواسطة التحلل الكهربائي .

وجوده:
- يعتبر المغنيسيوم عنصرا شائعا في صخور القشرة الأرضية فهو يكون حوالي 2.3% من وزنها ، ويزداد تركيزه في صخور القشرة الارضية بالعمق، وتحتوي مياه البحار والمحيطات على كمية كبيرة من المغنيسيوم، فالمتر المكعب من ماء البحر يحتوي على 4كجم مغنيسيوم، ويقدر المغنيسيوم الذائب في مياه البحار والمحيطات بحوالي 60 الف مليون طن.

الصفات الطبيعية للمغنيسيوم :
- المغنيسيوم عنصر وزنه الجزيئي (24.312)
- فلز أبيض فضي ذو بريق معدني ويشبه الفضة.
- خفيف الوزن تبغ كثافته 1.74جم/سم3 ، وينصهر عند درجة 632مْ ويغلي عند درجة 1100مْ.
- وهو متوسط الصلابة، قابل للطرق والتشكيل.
- لا يذوب في الماء البارد أو الحار ويذوب في الأحماض مطلقا الهيدروجين.
- له مقاومة ضد الهواء والماء وذلك لسرعة تكون طبقة من الكربونات القاعدية على سطحه.
- ويتحول في الهواء الرطب إلى اللون الأبيض المنطفئ.
- للمغنيسيوم الساخن مقدرة خزل ، حيث يفصل الكثير من المعادن مثل السيليكون والبورون من أكاسيدها، كما ترسب هيدروكسيدات معادن الأرض القلوية والأمونيا أيونات المغنيسيوم على شكل هيدروكسيد المغنيسيوم.
تحضير المغنيسيوم:

يتم تحضير المغنيسيوم بعدة طرق أهمها:
1. المناجم: يتم استخراج كلوريد المغنيسيوم من املاح المناجم والمحتوي على (3%) المغنيسيوم، (9%) كلوريد المغنيسيوم، (14%) كلوريد الصوديوم ، و(0.1%) أيون البروميد، حيث يتم معالجة هذه الأملاح بطرق كيميائية للحصول على المغنيسيوم.
2. مياه البحر: يتم معالجة مياه البحر لاستخراج (MgCl2.1.5H2O) الذي يتم معالجته كيميائياً باستخدام CaO لاستخراج المغنيسيوم.
CaO + H2O → Ca2+ + 2OH-
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O

3. التحليل الكهربائي: يتم في هذه الوسيلة تذويب أكسيد المغنيسيوم لمخلوط انصهاري (Fused) من فلوريدات المغنيسيوم والباريوم والصوديوم حيث تقوم عملية التحليل الكهربائي باطلاق المغنيسيوم على المهبط والأكسجين على المصعد.
كما يتم أيضا تحضير المغنيسيوم بواسطة اختزال أكسيده مع الكربون تحت درجة حرارة عالية:

حيث يتصاعد المغنيسيوم بصورة بخار مع أول أكسيد الكربون، ولذلك يجب أن تبرد هذه الغازات حتى لا يتم حدوث تفاعل معكوس كما يلي:

مركبات المغنيسيوم :
لا يتواجد المغنيسيوم عادة بصورة منفردة وذلك لنشاطه الكبير، بيد أن مركباته منتشرة في العالم. وتوجد مركبات كبريتات وكلوريد المغنيسيوم بكثرة في مياه الأراضي وذلك لسهولة ذوبانها في الماء، ويوجد المغنيسيوم منتشرا على شكل معدن مجنزيت MgCO3 والذي لا يذوب في الماء، وكذلك كمركب دولوميت MgCO3.CaCO3 كما يتواجد المغنيسيوم بمركبات أخرى مثل الأسبستوس H4Mg3Si2O9، وميرشكوم Mg2Si3O3.2H2O ، والطلق المميأ أو الحجر الصابوني Mg3Si4O10(OH)2 ، وبروسايت Mg(OH)2.
وقد عرف الانسان معادن المغنيسيوم وأملاحه منذ العصور القديمة واستخدمها في اغراض متعددة وذلك قبل اكتشاف المغنيسيوم بآلاف السنين.
وسنستعرض هنا بعض اهم مركباته التي شاع استخدامها منذ الحضارات القديمة:

أولاً: الطلق وحجر الصابون..

الطلق هو أكثر المواد المعدنية الصلبة طراوة ونعومة في الملمس، وهو أقل المعادن صلابة (صلابته 1) حيث يسهل جدا خدشه بالظفر، كما يترك أثر على القماش إذا حك به، كثافته 2.8جم/سم3، وله بريق لؤلؤي وملمس دهني، ومتعدد الألوان فمنه الأبيض والأزرق والرمادي والأخضر والأحمر.. الخ ، غير أن لون مسحوقه أبيض في جميع الحالات، مما يوحي بأن لون الطلق ناتج أساسا عن عوامل فيزيائية أو بلورية بالاضافة الى نوع وكمية الشوائب والماء والغازات.
والطلق عبارة عن سيليكات المغنيسيوم المائية، ويطلق على الأنواع النقية ذات الملمس الناعم اسم الطلق (وتصنع منه بودرة الطلق وذلك بطحنه جيدا واضافة بعض الروائح العطرية اليه)، ويطلق اسم استيتايت على انواع الطلق الكتلية المدكوكة، ويعرف باسم حجر الصابون عندما يحتوي على بعض الشوائب المعدنية.

ويوجد الطلق او الاستيتايت او حجر الصابون على هيئة كتل صفائحية، في صخور السربنتين وصخور الدولوميت الجيرية لعصر ما قبل الكمبري (منذ أكثر من 600 مليون سنة) وتمتاز رواسب الطلق في صخور الدولوميت الجيرية بجودتها العالية، وتحتوي عادة على قدر ضئيل من الشوائب المعدنية مثل تريموليت واكتينوليت وكلوريت (وهي معادن خضراء اللون ) وهي ذات أحجام أكبر من مثيلاتها في صخور السربنتين.
ويتكون الطلق في الصخور تحت تأثير المحاليل المائية الحارة الآتية من باطن الأرض. واذا احتوت صخور السربنتين على 50 /طلق اعتبرت اقتصادية وقابلة للاستغلال، وتوجد هذه الرواسب في مصر وكندا واستراليا والولايات المتحدة الأمريكية وغيرها.
والطلق المستخدم في الأغراض الطبية مثل صناعة بودرة الطلق (التلك) ومستحضرات التجميل يجب ان يكون خاليا من العناصر السامة مثل الزرنيخ والكدميوم والسيلينيوم وغيرها، والا تزيد نسبة هذه العناصر فيه عن عشرة جرامات في الطن .

الأسبستوس

يمتاز الاسبستوس دون المعادن كلها في انه يتكون من الياف طرية ناعمة يمكن غزلها في خيوط ونسجها على هيئة قماش ورغم ذلك فانه مقاوم ولا يتاكل بالأحماض ولا يحترق بالنار وهو غير موصل للكهرباء وردئ التوصيل للحرارة. كل هذه الصفات جعلت من الأسبستوس مادة صناعية قيمة لها استخدامات خاصة.
وقد عرف الرومان خاصية عدم احتراق الياف الاسبستوس واستخدموه في صنع فتائل مصابيح الاضاءة بالزيت، ويستخدم الآن لنفس الغرض ويعرف الاسبستوس باسم تجاري هو الأمينت ، ويستخدم بعد غزله ونسجه في صناعة الملابس الخاصة برجال اطفاء الحرائق، وصناعة العوازل الكهربائية وكمادة عازلة في الصناعات النووية.

يتكون الاسبستوس من معادن سربنتين وأمفيبول وهي معادن ليفية، وتتكون نتيجة تغاير وتحلل الصخور النارية الغنية بالمغنيسيوم ويتوقف جودة وقيمة الاسبستوس على طول اليافة والتي قد تصل الى 18مم في الانواع الجيدة، وتنخفض الى اقل من 2مم في الانواع الرديئة. واذا احتوت صخور السربنتين على 2% من وزنها اسبستوس طويل التيلة كانت قابلة للاستغلال الاقتصادي ، اما اذا كان الاسبستوس قصير التيلة فيجب الا تقل نسبته في الصخر عن 8% من وزنه حتى يمكن استغلاله بصورة اقتصادية.

الزبرجد ..

الزبرجد او البريدوت periodote هو احد معادن الزينة وتركيبه سيليكات المغنيسيوم والحديد وهو شفاف من معدن الأوليفين، ولونه اخضر زيتوني الى اخضر مصفر ، والأنواع الشفافة الصفراء منه تعرف باسم كريزوليت وتوجد في الهند والبرازيل ومصر .

المجنيزيت

المجنيزيت هو كربونات المغنيسيوم وهو مادة كتلية بيضاء اللون متوسطة الصلابة وكثافتها حوالي 3.2جم/سم3 ، وتوجد في طبقات مصاحبة للصخور الجيرية والصخور المتحولة ، كما توجد في عروق قاطعة الصخور مثل السربنتين ، وتوجد رواسب ضخمة من المجنيزيت في جبال الاورال بالاتحاد السوفييتي وشمال الصين وكوريا والنمسا والولايات المتحدة الأمريكية واليونان والهند ومدغشقر وسيريلانكا وغيرها..
يستخدم المجنيزيت كمادة حرارية وفي صناعة الطوب الحراري وصناعة الأسمنت وكمصدر للمغنيسيوم الفلز
فائدة المغنيسيوم للجسم..

المغنيسيوم ضروري لعمل كثير من الوظائف الحيوية ، منها توازن محتوى الاعضاء الحشوية من الكالسيوم، ويعمل على نقل الفوسفات من جزء الى جزء اخر بالجسم، كما يساعد على التخلص من حمض الفوسفوريك الزائد من الجسم.
وهو ضروري لعمل كثير من الانزيمات المسئولة عن أيض الفحمائيات. كذا انزيمات نقل الطاقة مثل الكوبوكسيليز ووجوده في العظام والأسنان ينسي يعض اهميته في أدوار البناء لهذه الأعضاء، كما أنه يلعب دوراً في أعمال الغدد الصماء خاصة الدرقية (Thyroid).

حاجة الجسم من المغنيسيوم ..
يحتاج الطفل الى حوالي مللجم من المغنيسيوم لكل كيلو جرام من وزن جسمه لتغطية احتياجات النمو ، اما البالغ فيحتاج الى (300- 350) مللجم يوميا. الا ان حالات نقصه نادرة الحدوث نظرا لانتشاره في الأغ1ية خاصة النباتية منها ، اذ يعتبر أساسيا من مركبات الكلوروفيل أو اليخضور .
نصائح طبية بتناول وجبات غذائية غنية بالمغنيسيوم

تُطرح من جديد وبقوة بهدف تقليل ظهور أمراض شرايين القلب والسكري

الرياض: «الشرق الاوسط»
فيما يُعد واحداً من الأبحاث المهمة، ذكرت مجلة رابطة القلب الأميركية أن تناول الوجبات الغنية بعنصر المغنيسيوم يقلل من ظهور حالات متلازمة الأيض metabolic syndrome الشائعة اليوم، والتي تتميز بترابط عدة عوامل تشمل السمنة ابتداءً، كي يعقبها ارتفاع ضغط الدم وظهور مرض السكري واضطرابات الدهون والكولسترول، ومن ثم نشوء أمراض شرايين القلب والدماغ والفشل الكلوي.
و كانت دراسة المتابعة هذه حول تحديد عوامل خطورة إصابة صغار السن من البالغين بأمراض شرايين القلب، والمسماة اختصاراً بدراسة كارديا CARDIA study ، قد نشرتها مجلة الدورة الدموية الصادرة عن رابطة القلب الأميركية ضمن عدد 28 مارس الماضي. وبدأت الدراسة في الولايات المتحدة عام 1985 ، وشملت ما يربو على 4600 شخص، ومن أهم ما أظهرته هو أن منْ يتعود من البالغين تناول المغنيسيوم بكثرة من المصادر الغذائية الطبيعية، فإن احتمال عرضة إصابته بحالة متلازمة الأيض السيئة الذكر خلال الخمس عشر سنة القادمة من عمره، هي أقل بنسبة 31% مقارنة بمنْ يقل تناوله للمغنيسيوم. وحرص المشاركون في الدراسة على تناول المنتجات الغذائية عالية المحتوى من المغنيسيوم كاللوز والكاجو والزبيب والحبوب الكاملة والأفاكادو والموز والسبانخ، بينما حرص فقط حوالي 16% منهم على تناول حبوب تحتوي على المغنيسيوم. و الدراسة الجديدة ليست الأولى في ربط المغنيسيوم بمتلازمة الأيض، ففي العام الماضي نُشر تحليل نتائج متابعة حوالي 12 ألف من المشاركات في دراسة صحة النساء للدكتور بول ريدكر وزملائه من مستشفى النساء في بوسطن، والتي بينت أن نسبة عرضة إصابة النساء بمتلازمة الأيض تقل بمقدار 27% عند الإكثار من تناول المغنيسيوم. لكن الذي أضافته الدراسة الجديدة أن كثرة تناول المغنيسيوم تقلل من خطورة ظهور كل عنصر من عناصر متلازمة الأيض، أي ارتفاع ضغط الدم والسكري واضطرابات الكولسترول على حد قول الدكتور كا هي من جامعة نورثويست الأميركية. وأضاف أن الجانب الفريد في الدراسة هو أنها شملت مجموعة من صغار السن البالغين، أي ممن هم في مرحلة العشرينات، مما أعطى النتائج دلالات إضافية، الأمر الذي عبر عنه الدكتور كا هي بقوله إن مما تثيره الدراسة هو أن الاهتمام بإتباع عناصر نمط الحياة الصحية في سن مبكرة يلقي بظلاله الايجابية على مقدار طول العمر برمته، فالعادة جرت على حد قوله أن يهتم متوسطو العمر في الأربعينات والخمسينات بحياتهم وصحتهم، والرسالة هنا أنه حتى صغار السن من البالغين سيستفيدون من الاهتمام بدليل النتائج المتقدمة.

* المغنيسيوم والجسم

* يُعتبر المغنيسيوم رابع أكثر المعادن توفراً في الجسم. ويوجد 50% منه في العظم، بينما يتوزع النصف الأخر في داخل الخلايا الحية لباقي أنحاء الجسم. أما الكمية التي تسبح بحرية في الدم منه فتشكل حوالي 1% فقط مما هو في كامل الجسم، ولتوفر هذا الجزء البسيط أهمية عالية لذا يحرص الجسم وبشدة على إبقاء النسبة في الدم ضمن مدى طبيعي ثابت.

ويدخل المغنيسيوم في أكثر من 300 تفاعل كيميائي حيوي لازمة لحيوية الجسم، فهو ضروري لإتمام العضلات والأعصاب أداء وظائفها، وللمحافظة على انتظام إيقاع نبضات القلب، وإعطاء دعم لجهاز مناعة الجسم، وبناء العظم بشكل قوي. كما أنه يُسهم بدور فعال في حفظ نسبة السكر في الدم ضمن المدى الطبيعي، وكذلك مقدار ضغط الدم، وفي إنتاج الطاقة وصنع البروتينات.

وتنصح مؤسسة الصحة في الولايات المتحدة الرجال في أي عمر كانوا أن يتناولوا من المغنيسيوم يومياً كمية 400 مللي غرام، والنساء 310 مللي غرامات، على أن يرفعن من الكمية خلال فترة الحمل تلبية لحاجة أجسامهن وحاجة أجنتهن. بينما حاجة الأطفال اليومية تبدأ من 80 مللي غراما حتى سن الثالثة من العمر، لترتفع إلى 130 مللي غراما إلى سن الثامنة، ثم إلى 240 مللي غراما حتى سن الرابعة عشرة، ومن ثم ترتفع الحاجة ما بين هذه السن وحتى الثامنة عشرة لتبلغ لدى الأولاد 410 مللي غرامات والبنات 360 مللي غراما، ثم تنخفض الحاجة بعد هذا إلى الكميات المذكورة للبالغين. لذا فإن مرحلة المراهقة تتطلب تزويد الجسم بكميات أكبر نظراً لحاجة الجسم عموماً في فترة فورة النمو وخاصة الأنسجة العظمية.
* نباتات وثمار غنية
* تشير إصدارات مكتب المكملات الغذائية التابع لمؤسسة الصحة بالولايات المتحدة إلى أن المنتجات النباتية هي ما تحتوى كميات عالية من المغنيسيوم. ونجد أن السبب على سبيل المثال في الخضار الورقية الخضراء هو أن المغنيسيوم يمثل العنصر المركزي في مركبات الكلوروفيل. وهي مركبات أساسية في عملية التمثيل الضوئي وشبيهة بمركبات الهيموغلوبين في الدم من ناحية الشكل إلا أن عنصر الحديد هو العنصر المركزي فيها. ولنفس السبب نجد المغنيسيوم متركزا في الثمار البذرية من الحبوب والبقول والمكسرات الطبيعية. ولذا نلحظ أن الخبز الأسمر المصنوع من دقيق حبوب القمح الكاملة غني بالمغنيسيوم درجة لا تقارن مع الخبز الأبيض قليل الفائدة من جهات عدة. ويمثل اللوز والكاجو والسبانخ والموز أعلاها محتوى. المصادر الحيوانية من اللحوم أقل قدرة على تزويد الجسم بحاجته من المغنيسيوم، وإن كانت بعض أنواع الأسماك المفلطحة ومشتقات الألبان تبذل جهداً مشكوراً في ذلك، لكن لا يرقى إلى مستوى المنتجات النباتية.
* المغنيسيوم في الأدوية
* و يرى مكتب المكملات الغذائية أن تناول تشكيلة من الحبوب الكاملة غير المقشرة والبقول والخضار الورقية كفيل بتزويد الجسم من حاجته إلى المغنيسيوم، وأن تناول حبوب المغنيسيوم يجب أن لا يتم إلا تحت إشراف طبي. وتتوفر حبوب المغنيسيوم بالاتحاد مع عناصر أخرى كأكسيد المغنيسيوم وكبريتات المغنيسيوم وكربونات المغنيسيوم. وبينما لا يؤثر سلباً الإكثار من تناول المغنيسيوم من المصادر الغذائية الطبيعية، فإن تناول الجرعات العالية من حبوبه يمكن أن يُؤدي إلى آثار جانبية كالإسهال والام البطن، وخصوصاً عند وجود نقص في كفاءة عمل الكلى. وأهمية هذا هو في حالات الإكثار من تناول الأدوية المحتوية على المغنيسيوم كالشراب المضاد لحموضة المعدة مثل مالوكس أو غيره، أو أدوية الملينات لتخفيف أعراض الإمساك.

* نقص المغنيسيوم... تناول الكحول ومرض السكري من الأسباب > يتم امتصاص المغنيسيوم في الأمعاء الدقيقة، وتتحكم الكلى في كمية إخراجه من الجسم، ولذا فإن سلامتهما تُؤثر بدرجة كبيرة في توازن محتوى الجسم منه. وعادة ما تتمكن الأمعاء من امتصاص ثلث أو حتى نصف المغنيسيوم الذي يحتويه الغذاء، إلا أن القدرة تقل في حال وجود أمراض مزمنة في الأمعاء الدقيقة أو في حالات القيء والإسهال. كما أن اضطرابات وظائف الكلى وعدم ضبط نسبة السكر في الدم إضافة إلى الآثار الجانبية لبعض الأدوية كلها تُسهم في زيادة فقد المغنيسيوم من الجسم. تناول الكحول يزيد من فقد الجسم للمغنيسيوم، وربما يقلل من امتصاصه. ومن الملاحظ أن ما بين 30 إلى 60% من الكحوليين كما تشير مصادر إدارة الصحة في الولايات المتحدة لديهم نقص في نسبة المغنيسيوم في الدم، وترتفع النسبة لتصل إلى 90% ممن يعانون من حالات اضطرابات الجسم التي تظهر بعد انقطاع تناوله.

والعلامات الأولية لنقصه في الجسم تشمل فقدان الشهية والإحساس بالرغبة في القيء والقيء والوهن العام في الجسم وسرعة التعب من بذل المجهود البدني وضعف العضلات. وحينما يزداد النقص، تبدأ أعراض فقد الإحساس في أطراف الأصابع والتنميل وشد العضل ونوبات الصرع وتغيرات الشخصية واضطرابات إيقاع النبض، وكلها أو بعضها قد يحصل بالتزامن مع نقص البوتاسيم أيضاً.

وفي حال التأكد من أن سبب الأعراض هو نقص المغنيسيوم عبر تحليل الدم، فإن العلاج التعويضي منه إما في الوريد أو على هيئة حبوب دوائية كفيل بتجاوز الحالة. وهناك حالات أخرى يتم فيها اعطاء حبوب المغنيسيوم للوقاية من نقصه، أي الحالات التي يُتوقع أن تسبب إما زيادة فقده عبر الكلى أو قلة امتصاص الأمعاء له. مثل:

ـ تناول بعض الأدوية كأنواع من مدرات البول أو المضادات الحيوية أو أدوية السرطان.
ـ مرضى السكري ممن لا تنضبط لديهم نسبة سكر الدم.
ـ مدمنو الكحول.
بالإضافة إلى حالات الأمراض المزمنة للأمعاء الدقيقة والكلى، وفق ما يراه الطبيب المتابع.

استخدامات المغنيسيوم
ونظرا لخفة المغنيسيوم فانه يستخدم في صناعة السبائك الخفيفة الوزن التي تصنع منها اجسام الطائرات وسف الفضاء واجزاء من المحركات وصهاريج حفظ الزيوت والمياه، وهياكل السيارات والقطارات . ونظرا لقابلية مسحوق وشرائط المغنيسيوم للاشتعال ، فانه يستخدم في صناعة الألعاب والصواريخ النارية وفي الصناعات الحربية في صنع صواريخ الاشارة والصواريخ المضيئة والقذائف الكاشفة والقنابل الحارقة وغيرها، وتستخدم في الصناعات الطبية مثل تحضير العقاقير المزيلة للحموضة ولعلاج التسمم بالاحماض وغيرها.

ويستخدم اكسيد المغنيسيوم كمطهر لمساحيق دورات المياه وفي مجالات الطب .
كما بستخدم هيدروكسيد المغنيسيوم والمسمى بحليب المغنيسيا Mg(OH)2 لتعديل حموضة المعدن .
اما بيكربونات المغنيسيوم القاعدية المسماه مغنيسيا البا 3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O فتستخدم في كشط الأسنان، وفي أدوات التجميل، وفي الطب وفي صقل الفضة، .
كذلك يستخدم مركب فوق كلورات المغنيسيوم اللامائي Mg(ClO4)2 كعامل مجفف حيث يمتص ما يعادل (35%) من وزنه من الماء .
ويستخدم الأسبستوس وهو المركب المحتوي على سيليكات الكالسيوم والمغنيسيوم في صناعة كابح السيارات ، الأوراق ، ستائر المسارح، الكارتون، الأرضيات والأسقف وكغطاء للأنابيب والغلايات الحرارية.